煤与瓦斯突出防治培训教案

1、煤与瓦斯突出防治培训教案一、 课时：二、培训对象：瓦斯矿井从业人员三、培训目的：1.让作业人员熟悉矿井瓦斯的基本知识和矿井通风的作用；2.了解煤与瓦斯突出的基本常识，熟悉突出前的预兆；3.经过培训考核合格，具备入瓦斯矿井的资格。第一课 矿井瓦斯基本知识一、1.矿井瓦斯概念首先要知道什么是矿井瓦斯，矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是指煤矿井下以甲烷（ch4）为主的有毒、有害气体的总称。2.瓦斯的性质：（瓦斯通常是指甲烷，化学名称是ch4）（1）它是一种无毒、无色、无味、无嗅的气体，比空气轻；（2）瓦斯有很强的扩散性、比空气快，是空气的1.34倍；（3）具有燃烧和爆炸性；（4）具有窒息性，不能

2、工人呼吸。3.瓦斯的危害（1）具有窒息性（瓦斯43%，氧气降低12%；瓦斯57%，氧气降低9%）（2）具有燃烧性和爆炸性4.瓦斯的赋存瓦斯赋存：一种是游离状态的瓦斯；一种是吸附状态的瓦斯。5.矿井瓦斯涌出（1）普通涌出：首先是游离状态，然后是吸附状态。（2）特殊涌出：如果煤层或岩层中含有大量瓦斯，采掘时这些瓦斯会在极短的时间内，突然地大量涌出，可能还伴随着煤粉、煤块或岩石，瓦斯这种涌出方式称为涌出。瓦斯特殊涌出是一种动力现象，分为瓦斯喷出与瓦斯突出。6.瓦斯来源（1）煤尘壁的瓦斯涌出（2）采落煤炭的瓦斯涌出（3）采空区的瓦斯涌出（4）邻近层的瓦斯涌出7.局部瓦斯积聚及处理方法什么为瓦斯积聚呢？

3、瓦斯浓度达2%，体积在0.5m³以上的积存瓦斯时，即定为瓦斯积聚。（1）处理采煤工作面上隅角局部积聚瓦斯的方法。常用有以下几种：风障引导风流法：当采煤工作面上隅角瓦斯浓度不太大的情况下，在工作面上隅角附近设置风障或木板隔墙，迫使一部分风流经过上隅角，将积聚的瓦斯排出，该方法安设简单、经济；缺点是引入的风量小，需随工作面推进前移，且增加通风阻力。风筒导排风量法，又分为水力引射器，风动通风机、压风引射器。3种导排方式，其层理和布置方法是相同的，风筒进风口设在上隅角瓦斯积聚点，把积聚的瓦斯冲淡、带走。尾巷排放法：即把回风巷层面的联络眼中的密闭打开，在工作面回风巷中增设调节风门或挂风帘，迫使

4、一部分风流漏入采空区，以冲排上隅角积聚德瓦斯，风流最后经联络眼排出。沿空留巷排除法。其实质同尾巷排除法。即在工作面回风巷中打密柱治空留巷，使部分风流通过上隅角，以冲淡和带走上隅角局部积聚的瓦斯。抽放排除法。即通过向采空区打钻孔或埋设管路，利用矿井瓦斯抽放系统将上隅角积聚的瓦斯抽出。充填置换法。用不燃性固体物质（河沙或黄土等）对上隅角的空隙进行充填，使瓦斯没有积聚空间。同时，有条件的可设管抽放。风压调节法。其实质就是减少工作面与漏风点之间的压差，即在工作面进风巷安设局部通风机和按设1520m导风筒向工作面送风，在进风巷设两道风门，在回风巷设两道调节风门；并在回风巷穿过两道调节风门设一硬质导风筒用

5、以排放上隅角的积聚瓦斯。调整通风方式法。根据煤层赋存条件，瓦斯涌出来源和大小，可通过调整或选择适宜的通风方式来达到预防和排除上隅角局部聚积的瓦斯。（2）处理巷道冒落空洞中局部积聚的瓦斯导风板引风法。即在高顶空间下的支架顶梁上钉挡板，把一部分风流引到高处，以吹散积聚瓦斯。充填换置法。即在棚梁上铺设一定厚度的木板或大巷，再在上面填满黄沙、泥土，从而将积聚的瓦斯置换排除。（挤出去）风筒分支排放法。巷内若用风筒通风，可在冒顶处的风筒上加“三通”或安设一段小直径分支风筒（风袖）向冒空处送风，以排除积聚的瓦斯。压风排除法。在有压风管用过的巷道，可在管路上接出分支，并在支管口设若干个喷嘴，利用压风将积聚的瓦

6、斯排除。二、瓦斯爆炸及预防（一）瓦斯爆炸：1.瓦斯爆炸的概念：瓦斯是一种能燃烧和爆炸的气体，瓦斯爆炸是空气中的氧气与瓦斯进行剧烈氧化反应的结果。2.瓦斯爆炸条件：达到爆炸界限的浓度，一般认为浓度在516%范围内，9.5%时威力最大。氧气浓度在12%以上，不能低于12%。高温引火温度，引火温度一般为650750。3.瓦斯爆炸产生的危害：（1）瓦斯爆炸时产生的温度在18502650。当瓦斯浓度在9.5%时，爆炸时产生的瞬时温度，在自由空间可达1850，在封闭的空间内高达2650，由于井下巷道是半封闭空间，其内的瓦斯爆炸温度在1850与2650之间，而这样高的温度，不仅会烧伤人员，烧坏设备，还可能引

7、起井下火灾，扩大灾情。（2）爆炸压力瓦斯爆炸产生的高温，会使气体突然膨胀引起气体压力的骤然增大，再加上爆炸波的叠加作用或瓦斯连续爆炸，爆炸产生的冲击压力越高。据测定：瓦斯爆炸后的压力是爆炸前的10倍，在高温高压的作用下，爆源附近的气体以每秒几百米的速度向前冲出。（3）有毒有害气体瓦斯爆炸后，将产生大量有害气体，据分析，爆炸后的空气成分：氧气610%，氮气8288%，二氧化碳48%，一氧化碳24%，爆炸后产生如此大量的一氧化碳是造成人员大量伤亡的主要原因。如果有煤尘参与爆炸，一氧化碳的生产量就会更大，危害就更为严重，据资料表明，在发生的瓦斯，煤尘爆炸中，死于一氧化碳中毒的人员占总死亡人数的70%

8、以上。（二）瓦斯爆炸事故的预防（1）防止瓦斯积聚的技术措施防止瓦斯积聚应采取的措施：1.加强通风，保证井下各用风点有足够的新鲜空气，并将各种有害气体冲淡到安全浓度以下排除井外。2.对局部有害气体含量较高，涌出量加大的地区，可采取抽放或局部通风稀释的办法，使其降到安全浓度以下。3.对放炮产生的二氧化碳等有害气体和工作面涌出的二氧化碳，可用喷雾洒水的办法，使其溶于水中，以降低其在空气中的含量。4.加强检测与检查，每班检查不少于3次，对涌出量较大，涌出异常地点，要设专职瓦检员，做到动态检查。5.凡井下通风不良的区域或巷道，安设置栅栏，并悬挂“禁止入内”的警标，未经检测和确认有害气体不会对人体产生危害

9、时，不得入内。6.要按标准构筑用于封闭井下火区，盲巷或抽放瓦斯的各种密闭，定期检查维修，保持完好，防止有害气体泄出，对密封闭内的气体应定期采样分析，掌握其变化情况，严禁随意破坏密闭，更不准任何人擅自入内。7.对中毒人员应立即移送到有新鲜空气的巷道中，视其具体情况及时抢救。（2）什么叫空、漏、假检？所谓空、漏、假检是指以下三种现象：一是瓦检员没有上岗，空班、迟到、早退；二是没按分工区域或规定次数进行巡回检查，未能及时发现瓦斯隐患；三是根本没有进行实地检查而填写假记录、汇报假情况，弄虚作假。三、瓦斯管理有关规定：（一）规程规定，在什么情况下必须制定措施进行排放瓦斯工作。规程规定，下列情况必须进行排

10、放瓦斯工作。1.矿井因停电和检修，主要通风机停止运转或通风系统遭到破坏后，必须有排除瓦斯安全措施。2.因临时停电或其他原因，局部通风机停止运转，在恢复通风前，首先必须检查瓦斯，如果停风区中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须制定排除瓦斯或二氧化碳的安全措施。3.恢复已封闭的停工或采掘工作接近这些地点时，必须事先制定安全技术措施，排出其中积聚的瓦斯，规程规定炮采掘工作面距已封闭老空20米前，实施启封。（二）规程第149条规定，矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其它有害气体检查制度，并遵守下列规定：1.矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长，通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工下井时

11、，必须携带便携式甲烷检测仪，瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪。2.所有采掘工作面、硐室，使用中的机电设备的设置地点，有人作业的地点都应纳入检查范围。3.采掘工作的瓦斯浓度检查次数如下：低瓦斯矿井中每班至少2次，高瓦斯矿井中每班至少3次。有煤（岩）与瓦斯突出危险的采掘工作面，有瓦斯喷出危险地采掘工作面和瓦斯涌出较大，变化异常的采掘工作面，必须设专人经常检查，并安设甲烷断电仪。4.采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少2次，有煤（岩）与瓦斯突出危险的采掘工作面，二氧化碳涌出量较大，变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查二氧化碳浓度。本班未进行工作的采掘工作面，瓦斯和二氧化碳应每班至少检查1次，可

12、能涌出或积聚瓦斯或二氧化碳的硐室和巷道的瓦斯或二氧化碳应每班至少检查1次。5.瓦检人员必须执行瓦检巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报，每次检查结果必须记入瓦检班报手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员，瓦斯浓度超过本规程有关条文的规定时，瓦斯检查工有权责令现场人员停止工作，并撤到安全地点。6.在有自然发火的危险矿井，必须定期检查一氧化碳浓度，气体温度等的变化情况。7.井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查1次，挡风墙外的瓦斯浓度每周至少检查1次。8.通风值班人员必须审阅瓦斯班报，掌握瓦斯变化情况，发现问题及时处理，并向安检、调度汇报。通风瓦斯日报表必须送矿（处）长

13、，矿（处）技术负责人审阅，对重大的通风、瓦斯问题，应制定措施，进行处理。（二）、规程对矿井、采区、采掘工作面的瓦斯浓度是怎么规定的？规程135条规定，矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理。规程136条规定：采区回风巷，采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作撤人，采取措施，进行处理。规程137条规定：采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。采掘工作面及其它作业地点风流中，电动机或其开关安设地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停工、断电、处理。对因瓦斯浓度超过规

14、定被切断电源的电气设备、必须在瓦斯浓度到1.0%时，方可通电开动。规程139条规定：采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。规程140条规定：矿井必须从采掘生产管理上采取措施，防止瓦斯积聚，当瓦斯发生积聚时，必须及时处理。矿井必须有因停电和检修主要通风机停电运转或通风系统遭受到破坏以后恢复通风，排除瓦斯和送电的安全措施，恢复正常通风后，所有受到停风影响的地点，都必须经过通风、瓦检人员检查，证实无危险后，方可恢复正常工作，所有安装电动机及其开关的地点附近20米巷道内，都必须检查瓦斯，只有瓦斯浓度符合规程规定时，方可开启。临时停工的地点，不

15、得停风。否则必须切断电源，设置栅栏，揭示警标，禁止人员入内，并向调度报告，停工区瓦斯或二氧化碳浓度达到3.0%或其它有害气体浓度超过本规程第100条的规定不能立即处理时，必须在24小时内封闭完毕。恢复已封闭的停工区或采掘工作接近这些地点时，必须事先排除其中积聚的瓦斯，排除瓦斯工作必须制定安全技术措施。严禁在停风区或瓦斯超限区域内作业。四、规程对机电硐室的风流中的瓦斯浓度是怎么规定的？规程第131条规定井下充电室必须有独立的通风系统，回风风流引入回巷，井下充电室在同一时间内，5T及其以下的电机车充电电池的数量不超过3组，5T以上的电机车充电电池的数量不超过1组时，可采用独立的风流通风，但必须在新

16、鲜风流中。井下充电室风流中以及局部积聚处的氢气浓度，不得超过0.5%：规程第132条规定：井下机电设备硐室应设在进风风流中，如果硐室深度不超过6米，入口宽度小于1.5米，而无瓦斯涌出，可采用扩散通风。井下个别机电设备硐室，可设在回风流中，但此回风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%并安装甲烷断电仪。五、规程规定：局部通风机临时停止运转和恢复通风前应采取哪些安全措施。规程第141条规定：局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%且符合本规程第129条开启局部通风机的条件时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。停风区中

17、瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%，最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过3.0%时，必须采取安全措施，控制风流排放瓦斯。停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3.0%时，必须制定安全排放瓦斯措施，报处（矿）技术负责人批准。在瓦斯排放过程中，排出的瓦斯与全风压风流中混合处的瓦斯和二氧化浓度都不得超过1.5%，且采区回风系统内必须停电撤人，其他地点的停电撤人范围，应在措施中明确规定。只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，方可人工恢复局部通风机供风巷道内电气设备的供电和采区回风系统内的供电。六、什么是瓦斯检查“三对口”？是瓦斯检查员在瓦斯检查工作中，必须做到

18、井下检查地点的记录牌、瓦斯检查员随身携带的检查手册的地面的瓦斯台帐（或调度日志）三者上面填写的有关情况和数据要完全一致，而不能出现矛盾、不符或遗漏。七、什么是“三专两闭锁” ？哪些地点应装设“三专两闭锁”设施？“三专两闭锁”是专用变压器、专用电缆、专用开关。风电闭锁、瓦斯电闭锁。规程规定：瓦斯喷出区域，高瓦斯矿井，煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中掘进工作面的局部通风机都应实行“三专两闭锁”供电。而凡是有瓦斯涌出的掘进工作面均要安设“两闭锁”。八、巷道贯通必须遵守哪些规定？1、一般掘进巷道同其他巷道在贯通相距20米，综合机械化掘进巷道相距50米前了，地测部门必须向处（矿）总工报告，并通知通风

19、和生产部门。2、生产和通风部门必须分别制定巷道贯通安全措施和通风系统调整方案，并保证两端的巷道内不积存瓦斯。3、在有突出危险的煤层中，上山掘进工作面同上部平巷的巷道，上部平巷工作面必须超过贯通位置，其超前距离不得超过5米。贯通前放炮时必须通知上部平巷撤人。九、井下哪些地点应安设甲烷传感器。1.高瓦斯矿井和煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井的采掘工作面，低瓦斯矿井有瓦斯涌出的采煤工作面。2.采用串联通风（采煤采掘掘进工作面）时，进入串联工作面的风流中。 3.设置在回风流中的机电硐室的进风则。4.高瓦斯矿井进风的主要运输巷使用架线电机车时的所有装煤点。5.煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井和瓦斯喷

20、出区域中，主要瓦斯运输巷和主要回风巷内，使用矿用防爆特殊型蓄电池机车或矿用防爆柴油机车时的机车内。6.长距离巷道掘进每5001000米巷道增设一个传感器。十、井下瓦斯传感器的吊挂和安装应符合哪些要求？1.悬挂在顶板下300毫米，距帮200毫米处，采煤工作面上隅角瓦斯传感器，其位置距巷帮和老塘侧充填带场不大于800毫米。距顶板不大于300毫米。2.必须安置在坚固的支护处，以防止冒顶及其它的机械损伤。3.采掘工作面的瓦斯传感器，爆破时都应移设到安全防护地点，放炮后按要求移回规定的位置。第二课：矿井通风基本知识：一、矿井空气：一、矿井空气的成分；空气是人类生存最基本的条件之一。由于煤矿生产的特殊性，

21、时常造成井下发生人员中毒，窒息及爆炸事故，这主要是由于井下空气的特殊成分造成。井下空气主要来自地面新鲜空气，其成分按体积浓度百分数计算分别为，氧气（O2）20.96%，氮气（N2）79%，二氧化碳（CO2）0.04%，此外还有水蒸气，稀有气体，微生物和尘埃等。二、地面空气与井下空气的区别1.氧气浓度减少2.混入各种有毒有害气体和爆炸煤尘。3.混入了岩尘煤尘等固体微粒。4.空气的温度、湿度和气压发生了变化。三井下空气中的有毒有害气体有哪些？主要有：二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨气、氢气、甲烷。四、氧气有哪些性质：氧气是维持人员呼吸不可缺少的气体。性质：它是一种无色、无味、无毒

22、的气体，相对密度为1.11。易使其它物质氧化，助燃。休息时每个人所需氧气量为每分钟0.25立方米，行走和工作时每分钟需要13立方米，氧气浓度降低就会影响身体健康，甚至造成窒息死亡。二、矿井通风系统首先要知道什么是通风系统：矿井通风系统就是：矿井通风方法、方式、和网络就是通风系统。方法有：压入式、抽出式、混合式三种。方式是指进风井与回风井布置的方式。分为中央式、对角式、混合式三种。网络是矿井风流按生产要求在井巷中流动时，有分有合的路线结构形式，基本形式有：串联网络，并联网络和角联网络。（1）矿井通风的任务：略。（2）通风设施：1）风门：它是设在人和车辆可以通行，风流不能通过的巷道中，每处设置不少

23、于2道，一道打开，另一道必须关闭。两道风门之间的距离不少于5米。2）风量调节门：它与风门的主要区别就是它允许巷道中的一部分风流流过。起到限制风量的作用。3）挡风墙：在切断风流而且又不准人员和车辆通过的巷道设置挡风墙（又称密闭墙），它分为两种，即临时和永久密闭墙。封密闭墙前设栅栏、警标、说明牌、检查箱，永久密闭墙厚度不能少于0.5米。4）风桥：当进风巷道和回风巷道平面交叉时，为了进回风流相互隔开，就需要设置风桥。三、什么是进风巷、回风巷和盲巷？盲巷有何危害？对其管理和启封有何要求/进风流经过的巷道叫进风巷，回风流经过的巷道叫回风巷，凡独头长度超过6米，又不通风的巷道，统称为盲巷。盲巷内往往积存大

24、量的高浓度瓦斯和其它有害气体，是导致人员窒息、瓦斯燃爆事故的重隐患，为此，对盲巷管理与启封应做到：1）井下尽量避免出现任何形式的盲巷。2）与生产无关的报废巷道或旧巷，必须及时充填或用不燃性材料进行封闭。3）掘进施工的独头巷道必须保持经常通风，临时停工也不得停风，如因停电等原因而临时停风，必须按规程规定采取措施。4）临时停工的独头巷道必须设置栅栏、警标，禁止人员入内，当瓦斯或其他有害气体超过规程规定时，必须在24小时内封闭完毕。5）所有盲巷封（密）闭必须建立台帐，要对密闭每周坚持至少一次的定期检查，并对密闭质量，内外压差，封闭内气体成份，温度等进行检测和分析，发现问题应采取相应措施妥善处理。6）

25、恢复有瓦斯或其他有害气体积存的盲巷或打开（启封）密闭时，事先必须编制专门的安全措施，报总工批准，由救护队进行恢复盲巷通风和瓦斯排放工作。四、什么是新鲜风流？什么是乏风流？没有被井下作业地点污染，成分与地面空气基本相同或相差不大的风流，称为新鲜风流。流经采掘工作面，硐室或其他地点，成分与地面空气差别较大的风流称为乏风流。五、什么叫串联风？它有什么害处？采掘工作面和硐室的回风再度进入其他肛掘工作面或硐室的通风方式，称串联通风。它的害处：1）被串联的采掘工作面或硐室中的空气质量无法保证，有毒有害气体和矿尘浓度会增大，恶化作业环境和增加灾害危险程度。2）前面的采掘工作面或硐室一旦发生灾变，将会影响或波

26、及到被串联的采掘工作面或硐室，将扩大灾害范围。 规程规定：串联通风次数不得超过1次，开采有煤、瓦斯突出危险的煤层时，严禁任何2个工作面之间串联通风。六、什么叫循环风，它有什么害处？怎样判断是否发生了循环风？循环风一般发生在局部通风过程中即局部通风机的回风部分或全部再进入同一局部通风机的进风流中，称为循环风。 它的害处是：掘进工作面的乏风反复返回掘进工作面，有毒有害气体和粉尘浓度越来越大，不仅使作业环境越来越恶化，更为严重的是由于风流中的瓦斯浓度不断增加，当进入局部通风机时，极易引起瓦斯爆炸。判断局部通风是否发生循环风的简单方法是：站在局部通风机的风筒一则，用手将粉笔沫捻下，观察粉笔沫飘动的方向

27、，如果飘向局部通风机的吸风则，则说明发生了循环风。第三课：矿井火灾及其危害一、矿井火灾分类、特点及危害。矿井火灾是煤矿主要灾害之一。矿井火灾一旦发生，轻则影响安全生产，重则烧毁煤炭资源和物资设备，造成人员伤害，甚至引发瓦斯、煤尘爆炸，扩大灾害范围，防治矿井火灾是煤矿安全生产的重要保证。1.什么是矿井火灾？凡是发生在矿井井下或地面，威胁到井下安全生产，造成损失的非控制燃烧均称为矿井火灾。如地面井口房，通风机房，或井下皮带着火，煤炭自燃都是非控制燃烧，均属矿井火灾。2、矿井火灾构成要素；.矿井火灾发生的原因虽然是多样的，但构成火灾的基本要素，归纳起来有热源，可燃物，空气3个方面，俗称火灾三要素，只

28、要三要素同时存在，而且达到一定数量，才能引起火灾，缺少任何一个要素，火灾就不能发生。3、矿井火灾的分类；（1）按引燃火灾热源的不同分类，根据引火火源的不同，将矿井火灾分为外因火灾，内因火灾两大类。（2）按可燃物的不同分类，可分为机电设备火灾，爆炸燃烧火灾，油料火灾，坑木火灾，瓦斯燃烧火灾，煤炭自燃火灾等。（3）按发火地点不同分类：分为井筒火灾、巷道火灾、采面火灾、煤柱火灾、采空区火灾、硐室火灾。4、矿井火灾的特点；（1）外因火灾的特点；发生突然，来势凶猛，如不能及时发现，往往会酿成重大恶性事故。在矿井火灾总数中，外因火灾所占比例虽然较小，但不容忽视，据统计；煤矿重大恶性火灾事故有90%上属于外

29、因火灾，外因火灾的燃烧往往在表面进行，如果及时发现还是容易扑灭的。（2）内因火灾的特点；内因火灾的发生，往往伴有一个蕴育的过程，根据预兆能够早期发现，但火源隐蔽，经常发生在人们难以进入的采空区和煤柱内，要想准确的找到火源，确非易事，而且难以扑灭，以致火灾可以持续数月、数年、甚至数十年之久。有时燃烧的范围逐渐蔓延扩大，造成煤炭资源的巨大损失，据统计，内因火灾发生的次数占矿井火灾总数次的90%以上，因此，必须重视内因火灾的防治工作。5、矿井火灾的危害；矿井火灾对煤矿生产及职工安全的危害主要有以下几个方面。（1）产生大量有害气体，矿井火灾对人身的危害主要是在火灾发展过程中产生大量的有毒有害气体。煤炭

30、燃烧还会产生一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫，醇类、醛类以及其它有机化合物，这些有毒有害气体随风扩散有时可能波及相当大地区域甚至整个矿井，从而伤及井下工作人员，据国已见分晓统计，在矿井火灾事故中遇难者95%以上是死于烟雾中毒。（2）在火源及临近处产生高温，矿井发生火灾时，火源及临近处的温度常达1000度以上，高温往往引燃临近处的可燃物，使火灾范围速度扩大。（3）能够引起瓦斯、煤尘爆炸，矿井火灾不仅提供了瓦斯、煤尘爆炸的引火热源，而且由于高温的干馏作用使可燃物（如煤、木材），放出氢气，甲烷和其他多种碳氢化合物及爆炸性气体，同时火灾还可以使沉降和煤尘重新悬浮。因此：火灾往往会造成瓦斯、煤尘爆炸。二、外

31、因火灾及防治（一）外因火灾发生的原因：外因火灾是由于外来热引起的，据调查分析，形成外因火灾的原因有以下几种：（1）明火；井下吸烟，焊接及用电炉、大灯泡取暖等都能引燃可燃物而导致外因火灾。（2）电火花；主要是由于电气设备性能不良，管理不善，如电钻、电机、变压器开关、插销、接线三通、电铃、打点器、电缆等出现损坏，过负荷、短路等引起电火花，继而引燃可燃物。（3）违章爆破，由于不按规定和说明书爆破，如放明炮、糊炮、空心炮以及用动力电源爆破，不装炮泥，倒掉药卷中的消烟粉，炮眼深度不够或最小抵抗线不合格等都会导致引燃物而发火。（4）瓦斯煤尘爆炸，因瓦斯、煤尘爆炸出现的明火引燃可燃物而引发火灾。（5）机械摩

32、擦，由于机械及物体碰撞产生的火花引燃可燃物，进而引起火灾。（二）外因火灾的预防措施预防外因火灾的措施关键是严守规程的有关规定，及时发现外因火灾的征兆，并采取措施制止其发展。1.安全设施（1）生产和在建矿井都必须制定井上下防火措施，矿井所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等处的防火措施和制度，必须符合国家有关防火的各项规定，并符合当地消防部门的要求。（2）木料厂、矸石山、炉灰场距进风井的距离不得小于80米，木料厂与矸石山的距离不得小于50米。（3）矿井必须设地面消防水池和井下消防管理系统，井下消防管理系统应每隔100米设支管和阀门，但在带式输送机巷中应每隔50米设支管和阀门，地面消防水池必须经常

33、保持不小于200m³的水量。（4）新建矿井的永久井架和井口房，以井口为中心的联合建筑，都必须用不燃性材料建筑，对现有生产矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房，必须制定防火措施。（5）进风井应安设防火铁门，防火铁门必须严密关闭，打开时不妨碍提升，运输和人员通行，并应定期维修，如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施。2、明火管理（1）井口房和通风机房附近20米内，不得有烟火或用火炉取暖。（2）井筒、平硐与各水平的联接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的联接处，井下机电设备硐室，主要巷道内带式运送机机头前后两端各20米范围内都必须用不燃性材料支护，在井下和井口房，严禁用

34、可燃性材料搭建临时操作间、休息室。（3）井下严禁使用灯泡取暖和电炉。（4）井下和井口房不得从事电焊、气焊和喷灯焊接工作。如必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电、气焊和喷灯焊接的工作，每次都必须制定安全措施。经矿长批准，由矿长指定专人在现场检查和监督，并遵守下列规定；电气节焊和喷灯焊接等工作地点的前后端各20米范围内，应是不燃性支护并供水管路，有专人负责喷水，至少有2个灭火器。在井口房，井筒和倾斜巷道内进行电、气焊和喷灯焊接时，必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接火星。 电、气、喷焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5%，只有在检查证明作业地点附近地区20米范围内巷道顶、帮部

35、和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。 焊接工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并有专人在工作地点检查1个小时，发现问题及时处理。在有煤与瓦斯突出矿井中进行气焊工作时，必须停止突出危险区的一切工作。3、可燃物的管理井下使用过的汽油、煤油、变压器油必须装入盖严的铁桶内，由专人押送至使用地点，剩余的汽油、煤油和变压器油必须返回地面，严禁在井下存放。井下使用的润滑油，棉纱、布头和纸等，也必须放在盖严的铁桶内，并有专人定期送到地面进行处理，不得乱放乱扔，严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。4、消防器材管理（1）矿井必须在井上、下设置消防材料库，并遵守下列规定：井上消防材料库应设在井口附近，并有轨道直

36、达井口，但不得设在井口房内，井下消材料库应设在每一个生产水平的井底车场或主要运输大巷中，并应装备消防列车。消防材库储存的材料、工具和品种数量应符合有关规定：并定期检查和更换，材料和工具不得挪作他用。（2）井下爆破材料库，机电设备硐室，材料库，井底车场，使用带式输送机或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，都应备有灭火器材，其数量、规格和存放地点，应在矿井灾害预防处理计划中明确规定。所有井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放点。（三） 矿井灭火的方法1.直接灭火法 就是直接用沙子、水、化学灭火器等，在火源附近直接扑灭火灾或挖除火源，这是一种积极的灭火方

37、法。1）挖除火源。将已经发热或者燃烧的煤炭以及其他可燃物挖出、清除运出井外。这是扑灭矿井火灾最彻底的方法，但采用这种方法的条件是火灾处于初起阶段，涉及范围不大，火区无瓦斯超限、积聚、无煤尘爆炸危险，火源位于人员可直接到达的地点。2）用水灭火。水是最有效、最经济、来源最广泛的灭火材料。水的灭火作用主要表现在：热容量大，1L水转化成水蒸汽时，能吸收2256.7KJ的热量，所以用水灭火吸热能力强，冷却作用大：1L水全部汽化时可生成1.立方水蒸汽，大量水蒸汽具有冲淡空气中氧浓度而包围、隔离火源、对火源起窒息作用。水枪射流具有强有力的压灭火焰的机械作用：浸透火源邻近燃烧物，能够阻止燃烧范围扩大。但用水灭

38、火必须注意以下问题：要有足够的水量，水量不足难以灭火，而且可能贻误战机，造成火势发展，要有瓦检员在现场附近随时检查瓦斯浓度水能导电，不能用水来直接扑灭电气火灾：不宜用水灭油类火灾，因为油比火轻，可漂浮在水面上，容易扩大火灾面积。灭火人员要站在进风侧，防止高温烟流伤人或中毒，水射流要由外向里逐渐灭火，以免产生过量水蒸气伤人和水煤气爆炸；保持正常通风，以便使烟和水蒸气能顺利地排到回风流中去。（3）用沙子或岩粉灭火。用沙子或岩粉直接撒盖在燃烧物体上，将空气隔绝把火扑灭。通常用来初起的电气火灾和油类火灾。沙子或岩粉的成本低，操作简单，易于长期存放，所以在机电硐室、炸药库等地方，均应备有防火沙箱。（4）

39、用灭火器灭火。使用于煤矿井下的灭火器有：干粉灭火器、灭火手雷、灭火炮、泡沫灭火器、高倍数泡沫灭火器等，机电硐室应配有扑灭电气火灾的专用灭火器材。2、隔绝灭火法井下火灾不能直接扑灭时，必须迅速将火区封闭，隔绝空气的供给，减少火区内空气中氧气含量，使火源缺氧而窒息达到灭火的目的，这种方法叫隔绝灭火法。3、综合灭火法综合灭火法就是隔绝灭火法与其他灭火法的综合应用。实践证明，单独使用封闭墙封闭火区，熄灭火灾所需时间较长，容易造成煤炭资源的冻结，影响正常生产。如果密闭墙质量不高，漏气严重，将达不到灭火的目的。因此，通常在火区封闭后，向火区内注入泥浆、惰性气体、凝胶或调节风压等方法，加速火灾区内火的熄灭，

40、这就是综合灭火法。三、煤炭自燃火灾的防治（一）自燃发火的原因关于煤炭自燃的原因，有多种学说解释。其中，人们普遍认可的是煤氧复合作用学说，其主要观点是：煤在常温下吸收空气中的氧气，产生低温氧化，释放热量和初级氧化产物，由于散热不良，热量聚积温度上升加速了低氧化作用进程，最终导致自燃发火。1、煤炭自燃的条件煤炭自燃必须同时具备以下三个条件：（1）煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆积存在。（2）连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展。（3）煤氧化生产的热量能大量蓄积，难以及时散失。2、煤炭氧化自燃过程 （一般分为三个阶段）（1）潜伏阶段：煤炭在常温下能吸附空气中的氧，并在煤的表面生成不稳定的氧化

41、物，此时生产热量很少，能及时散发掉，因此，煤体温度不会升高，但是煤体的重量略有增加，而且煤体被活化，煤体的着火温度降低，我们通常将此阶段称为潜伏期。（2）自热阶段：经过潜伏期，煤的氧化速度加快，如果生产的热量来不及散发时，煤体温度将逐渐增高，同时煤体周围空气中氧的浓度降低，出现一氧化碳，特别是在这个阶段后期，煤体周围会出现气温上升，产生雾气，并放出各种碳氧化合物，同时还出现特殊气味。（如煤油、汽油及焦油味等），这叫自热期。（3）燃烧阶段：经过自热期，若煤体温度继续升高，当达到某数值临界温度T（一般为70100）时，煤体氧化急剧加快，产生大量的热能，使煤体温度迅速上升，当达到煤炭的着火温度时，就

42、开始进入燃烧阶段。（二）煤炭自燃的初期征兆（1）煤层的温度，附近的空气温度和水的温度都比正常情况下高（2）附近的氧气浓度降低（3）附近巷道中温度增大（4）附近巷道的壁面和支架表面出现水珠、俗称“煤壁出汗”。（5）出现有毒有害气体，如一氧化碳、二氧化碳和各种碳氢化合物。（6）巷道空气中出现煤油、汽油、松节油等芳香族气体的气味。（三）人体感觉识别煤炭自燃火灾（1）视觉感觉（2）气味（3）温度感觉（4）疲劳感觉（四）煤炭自燃的常发地点（1）断层附近（2）高冒区（3）采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近。（4）密闭墙内（5）溜煤眼及联络巷。五、煤炭自燃的预防坚持“预防为主、综合治理”的原则，充分利用先

43、进的、科学技术和有效的管理方法，不断提高矿井防治自燃火灾的能力，预防煤炭自燃的技术和手段、措施。因我们不采煤，故此这章我们不作过多的学习和探讨。第四章：矿尘的危害及其防治一、矿尘及其危害什么是矿尘； 矿尘就是矿井建设和生产过程中所产生的各种矿物微小尘粒的全称。对煤矿来说，矿尘可分为岩尘和煤尘。岩尘主要产生于岩石掘进工作面，煤尘则主要产生于煤巷掘进，采煤工作面及煤炭运输提升的井巷中，矿井中悬浮于空气中的矿尘叫浮尘，从空气中沉降下来的矿尘称为落尘，在矿尘中，通常把尘粒直径在5微米的矿尘叫做呼吸性矿尘。它的危害：1）矿尘污染劳动环境，降低了生产场所的可见度，影响劳动效率和操作安全。2）轻者能引起呼吸

44、道炎症，重者可导致尘肺病，严重影响人体健康和寿命。3）矿尘中的煤尘，具有可燃性，遇有外界火源，很容易引起火灾，煤尘还能导致爆炸事故，造成重大损失。二、煤尘爆炸的基本条件及危害：爆炸必须具备三个条件，缺一不可。1）煤尘本身具有爆炸性，2）煤法呈浮游状态，并达到一定浓度，下限浓度为45克每立方米，上限浓度为2000克每立方米。3）有足够的点燃煤尘的热源，一般为700800摄氏度。煤尘爆炸可产生高温、高压，形成冲击波火焰，并产生大量有害气体等。三、防止煤尘爆炸的措施根据煤尘爆炸发生的条件可在降尘，防止煤尘引燃和限制爆炸范围等方面采取措施。四、矿井回采及掘进工作面采取的防尘措施1、矿井必须采取综合防尘

45、措施建立完善的防尘洒水管理系统煤层注水喷雾洒水风流净化爆破用水泡泥冲洗岩帮湿式打眼采空区灌水隔爆岩粉棚、水棚刷白巷道11、个体防护2、炮采工作面防尘措施煤层注水湿式打眼、爆破前后洒水运输机转载点喷雾洒水爆破使用水泡泥工作面进风巷道冲洗岩帮风流净化隔爆水棚、岩棚3、掘进工作面防尘措施湿式打眼放炮喷雾爆破使用水泡泥充填装矸洒水冲洗岩帮净化风流隔爆水棚、岩棚个体防护用具第四课 煤与瓦斯突出及防治基本知识一、 煤与瓦斯突出的概念及危害（一）煤与瓦斯突出的概念煤与瓦斯突出是煤矿生产中特有的一种动力现象，在煤矿井下由于地应力和瓦斯压力（二氧化碳）的共同作用下，在极短的时间内，破碎的煤和瓦斯由煤、岩体内突然

46、向采掘空间抛出的异常的动力现象，这就叫做煤与瓦斯突出。矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井。发生突出的煤层即为突出煤层。（二）确定突出矿井或突出煤层突出矿井及突出煤层的确定，由煤矿企业提出报告，国家煤矿安全监察局授权单位鉴定，报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。（三）突出危害矿井中一旦发生煤与瓦斯突出时，大量的煤（岩）固体物和瓦斯气体从煤层内部，以极快的速度向巷道或采掘空间喷出，巨大的冲击波不仅破坏井巷的设备和设施，冲出的煤（岩）还会充塞巷道，埋压人员和阻断人员撤出。同时，通风系统遭到严重破坏，甚至风流逆转，可使众多人员窒

47、息死亡，突出瓦斯遇火还能引发瓦斯爆炸、燃烧，造成井毁人亡特大灾害事故。二、煤与瓦斯突出的分类1、按动力现象分类按动力现象的力学特征，煤与瓦斯突出可分为三类：突出、压出、倾出（1）煤与瓦斯突出基本上能源是煤内积蓄的高压瓦斯能，突出的基本特征是：突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象抛出的煤堆积角小于煤的安息角抛出的煤堆破碎程度高，会有大量的煤块和手捻无粒感的煤粉有明显的动力效应，破坏支架，推到矿车，破坏抛出安装在巷道内的设施有大量的瓦斯（二氧化碳）涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤层的瓦斯含量，有时会使风流逆转突出的孔洞呈口小腔大的梨形，舌形、倒瓶形以及其他岔形等。（2）煤突然被压出并涌出大量的瓦斯

48、，压出基本能源是煤层所积蓄的弹性能，压出的基本特征是：压出有两种形式，即煤的整体位移和煤有一定距离的抛出，但位移和抛出的距离都较小压出后，在煤层与顶板之间的裂隙中常留有煤粉，整体位移的煤体上有大量的裂隙压出的煤是块状、无分选现象巷道瓦斯涌出量增大压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。（3）煤突然倾出并涌出大量瓦斯。倾出的基本能源是：煤的重力位能实现倾出的动力是失去平衡的煤体自身的重力，倾出的特征是：1）倾出的煤就地按自然安息角堆积，并无分选现象，2）倾出的孔洞呈口大腔小，孔洞轴煤层倾斜或垂直方向发展。3）无明显动力效应。4）倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中。5）巷道瓦斯涌出量明显增加。二、突

49、出强度的分类突出强度是指每次突出抛出的煤岩量或喷出的瓦斯量。按突出强度可分为：（1）小型突出：小于100t（2）中型突出：等于或大于100t，小于500t（3）大型突出：等于或大于500t，小于1000t（4）特大型突出：等于或大于1000t第二节 煤与瓦斯突出预兆及规律一、煤与瓦斯突出的预兆发生煤与瓦斯突出之前的一段时间里，绝大多数突出记录表明有预兆显现，但也有个别突出没有预兆，一般可分为地压显现，瓦斯涌出，煤层结构三个方面。1、地压显现方面的预兆有煤炮声、远雷声、支架声响，煤岩裂开塌落、掉渣、底鼓。煤岩自行剥落，煤壁位移，打钻孔时垮孔、卡钻、顶钻杆、钻杆过负荷。2、瓦斯涌出方面的预兆有瓦斯

50、浓度忽大忽小，变化异常，煤壁发冷，打钻时喷孔（瓦斯和煤粉喷孔），水力冲孔时喷出大量煤炭和瓦斯，煤壁裂隙发出瓦斯哨声。3、煤层结构方面的预兆有层理紊乱，煤炭松软，暗无光泽，厚薄变化，褶曲变形，分层无规律。另还有一种学法：即有声预兆和无声预兆。二、煤与瓦斯突出的一般规律1、地压是发生突出的主要动力（1）突出的危险性随着 煤层埋藏深度的增加而增加，一般矿井发生突出的最浅深度约为瓦斯风化带深度的2倍，随着深度的增加，突出的危险性增加，表现为突出次数增多，强度增大，突出煤层增加，突出危险区域扩大。（2）采掘工作面形成的集中应力区是突出点密集区，如邻近层煤柱上下，相向的采掘接近处，两巷贯通之前的煤柱内、采

51、掘工作面附近的应力集中区等，在这些地区不仅发生次数多，强度也大。（3）突出危险区集中在地质构造带呈带状分布，向斜局部地区，背斜构造中部隆起地区，地层扭转、断层和褶曲附近，火成岩侵入形成的变质煤与非煤变质煤的交界附近地区都是突出密集区，也是大型甚至是特大型突出发生地区，一般突出危险带的面积小于突出煤层面积的10%。（4）产生强烈震动的采掘作业可能诱发突出，这种作业不仅可引起应力状态的改变，而且可以使动载荷作用在新暴露的煤体上，造成煤的突然破碎。（5）受煤自重的影响，上山掘进头发生突出的次数多，强度小，下山掘进头发生的次数少，强度稍大。2、瓦斯是抛出煤体完成突出过程的主要动力（1）突出危险煤层的瓦

52、斯压力一般在0.71mpa，统一煤层中瓦斯压力越高的区域，突出的危险性越大。（2）突出危险煤层的瓦斯含量和开采时的瓦斯涌出量都在10m3 /t以上，突出发生时，吨煤瓦斯喷出量是煤层瓦斯含量的几倍至几百倍。（3）突出气体的种类主要是甲烷，个别矿井突出二氧化碳，突出瓦斯中会有少量重烃类气体。3、煤的物理力学性质决定突出发生发展的难易。（1）突出的次数和强度随着煤层厚度，特别是软分层厚度的增加而增多，突出最严重的煤层一般是最厚的主采煤层。（2）突出危险性随着煤层倾角的增大而增加。煤层倾角的增加，岩层及煤层承重应力参与突出的作用就增加，从而使突出的危险性增加，表现为始突深度变浅，突出次数增加和平均强度

53、增大。（3）突出煤层的特点是强度低，手捻能成粉末，煤层结构软应相间，至少存在2个以上的软分层，光泽暗淡，层理紊乱，煤层松软，湿度小、透气低，瓦斯压力放散初速高，如果煤层顶底板坚硬致密，可以形成危险的瓦斯压力梯度，突出危险性更大。第三节 开采突出煤层应采取的措施一、 概述在防治煤与瓦斯突出的实践中，我国总结了一套行之有效的综合防突出措施，习惯上称之为“四位一体”的防突出措施，即：突出危险性预测，防治突出措施，防治突出措施的效果检验和安全防护措施。二、突出危险性预测突出预测是综合防突的第一重要环节，当预测有突出危险时，可采取防突措施，并对其防突效果进行检验，确定措施有效时，可采取安全防护措施进行采

54、掘作业，当预测无突出危险时，可采取安全防护措施直接进行采掘作业。危险性预测分为：1）区域突出危险性预测2）工作面突出危险性预测（1）区域突出危险性预测区域预测是预测矿井、煤层区域的突出危险性。按照国家防止煤与瓦斯突出细则的规定，突出矿井的煤层应划分为突出煤层和非突出煤层。突出煤层经区域预测，可划分为突出危险区域和突出威胁区域。区域突出危险性预测的方法：有单项指标法，瓦斯地质统计法和综合指标法等。（2）工作面突出的危险性预测在突出危险区域内，工作面在进行采掘作业前，必须进行突出危险预测，依据预测结果划分为突出危险工作面和突出威胁工作面，在突出威胁工作面进行采掘作业时可不采取防治突出措施，但必须采

55、取安全防护措施。 工作面突出危险性预测的方法，有综合指标法，钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法，尺值指标法等。我们单位在防突工作中还是门外汉，一般防突工作都是在甲方的领导、指导、协助下开展完成的。（3）防治突出措施效果检验对防治突出采取的措施进行效果检验，相当于已经采取了防突措施的采掘工作面，在原来预测的基础上，再进行一次突出危险性预测。按照防突细则规定，在突出危险工作面进行采掘前，必须采取防治突出措施。采取防治突出措施之后，还要进行措施效果检验，经检验证实措施有效，方可采取安全预防措施进行采掘作业。如果经检验证实措施无效，则必须采取防治突出的补充措施并经检验有效后，方可采取安全防护措施。防治突

56、出措施的效果检验方法与工作面突出危险性预测的方法基本相同。三、区域性防突措施目前采取的区域性防突措施，包括开采保护层，预抽瓦斯和煤体注水。1、开采保护层在突出矿井中，在煤层群中首先开采的，并能使相邻的突出煤层消除突出危险的煤层叫保护层。后开采的具有突出危险的煤层叫被保护层。于被保护区上部的保护层叫上保护层，位于被保护区下部的叫下保护层。开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效的、最经济的措施之一。2、预抽煤层瓦斯（略）3、煤体注水（略）四、局部防突措施1、石门揭煤防突措施石门和其它岩石井巷揭穿突出危险煤层时的放突出措施，除抽放瓦斯外，还有水力冲孔，排放钻孔，水利冲刷，金属骨架和震动爆破等。2、煤巷掘进工作面的防突措施在有突出危险的煤层中掘进巷道，可采用预抽放瓦斯，水力冲孔，超前钻孔，深孔松动爆破，深孔控制卸压爆破，卸压槽和前探支架等防突措施。另还有采煤工作面的防突措施。因我们不采煤，故不学习。五、安全防护措施安全防护措施包括石门揭煤层时的震动爆破，采掘工作面的远距离爆破，挡拦，反向风门，自救器，避难硐室和压风自救系统等内容。1、震动爆破：震动爆破的实质是一种诱导突出的安全措施。它是通过多打眼，多装药，一次爆破，使承受地应力的含高压瓦斯的煤体在强大的震动力